Реакции обнаружения катиона хрома

1. Пероксид водорода Н₂O₂ в присутствии щелочи окисляет ионы хрома Сr³⁺ сине-зеленого цвета в хромат-ионы СrО^2-₄ желтого цвета:

 

2СrСl₃ + 3Н₂О₂ + 10NaOH = 2Na₂CrO₄ + 6NaCl + 8Н₂О;

2Cr³⁺ + 3Н₂О₂ + 10 ОН^- = 2 СгО₄~ + 8Н₂О.

 

При добавлении серной кислоты желтые хромат-ионы СrО^2-₄ переходят в оранжевые дихромат-ионы Сr₂О^2-₇. Пе­роксид водорода в кислой среде превращает ионы Сr₂О^2-₇ в пероксид хрома СrО₅ (или надхромовую кислоту Н₂СrO₆), который имеет синий цвет. Если к реакционной смеси добавить диэтиловый эфир и встряхнуть, то эфирный верх­ний слой окрашивается в синий цвет вследствие перехода в него пероксида хрома. Реакция образования СгО₅ очень чувствительна и специфична.

2. Сульфид аммония (NH₄)₂S (или натрия Na₂S) осаж­дает из растворов солей Сr³⁺ гидроксид хрома Сr(ОН)₃ се­ро-зеленого цвета:

 

2СrСl₃ + 3(NH₄)₂S + 6Н₂О = 2Cr(OH)₃↓ + 3H₂S↑ + 6NH₄Cl;

2Cr³⁺+ 3S^2- + 6Н₂О = 2Cr(OH)₃↓ + 3H₂S↑.

Реакции обнаружения катиона алюминия Аl³⁺

1. Кристаллический хлорид аммония NH₄Cl или насы­щенный раствор этой соли, взятый в избытке, осаждает Аl(ОН)₃ из щелочного раствора, содержащего гидроксокомплекс (гидроксокомплекс получается при прибавле­нии раствора щелочи к раствору соли Аl³⁺ до полного рас­творения выпадающего осадка):

 

АlСl₃ + 6NaOH → Na₃[Al(OH)₆] + 3NaCl;

Na₃[Al(OH)₆] + 3NH₄Cl = Al(OH)₃↓ + 3NaCl + 3NH₃↑ + 3H₂O.

 

При этом Аl(OН)₃ в присутствии NH₄Cl не растворяет­ся, так как К⁰_s (Аl(ОН)₃) - очень малая величина.

После добавления к раствору гидроксокомплекса хло­рида аммония смесь нагревают на водяной бане до полно­го удаления аммиака.

2. Гидроксид аммония NH₄OH осаждает из растворов солей алюминия гидроксид алюминия, который не рас­творим в избытке реактива.

3. Сульфид аммония (NH₄)₂S из водных растворов осаж­дает катион алюминия Аl³⁺ в виде гидроксида Аl(ОН)₃ за счет гидролиза:

 

2АlСl₃ + 3(NH₄)₂S + 6Н₂О = 2Al(OH)₃↓ + 6NH₄Cl + 3H₂S↑;

белый

2Аl³⁺ + 3S^2- + 6Н₂О = 2Аl(ОН)₃↓ + 3H₂S↑.

 

4. Ализарин (1, 2 диоксиантрахинон) образует с гидроксидом алюминия внутрикомплексное соединение — ализаринат алюминия ярко-красного цвета (алюминиевый лак):

Ионы Сr³⁺ и Zn²⁺ мешают проведению этой реакции, так как тоже образуют окрашенные соединения. Реакцию с ализарином целесообразно проводить капельным мето­дом в присутствии K₄[Fe(CN)₆]. Мешающие определению катионы связываются гексацианоферратом (II) калия. Образующиеся соединения малорастворимы и остаются в центре пятна, а ионы Аl³⁺ перемещаются к его периферии. При дальнейшей обработке фильтровальной бумаги пара­ми аммиака и раствором ализарина на периферии пятна появляется розовое (ярко-красное) окрашивание ализарината алюминия на фоне фиолетовой окраски ализарина. Фиолетовая окраска фона исчезает при высушивании бу­маги, а розовая окраска остается.